RU167179U1

RU167179U1 - STAND OF NON-MOTOR TESTS OF COMPONENTS OF GAS ENGINES

Info

Publication number: RU167179U1
Application number: RU2016114569/06U
Authority: RU
Inventors: Сергей Михайлович Кучев; Ильмир Фаритович Гаттаров; Павел Анатольевич Кириллов; Николай Юрьевич Шерстобитов; Сергей Викторович Башегуров; Алексей Валерьевич Вержиковский
Original assignee: Публичное акционерное общество "КАМАЗ"
Priority date: 2016-04-14
Filing date: 2016-04-14
Publication date: 2016-12-27

Abstract

Стенд безмоторных испытаний компонентов газовых двигателей, содержащий трубопроводы подвода и передачи рабочей среды, ресиверы с функцией снижения пульсаций давления, фильтры очистки рабочей среды, влагоотделитель, датчики давления и температуры, блок обработки информации, запоминающее устройство и устройство вывода информации, электронный блок управления, электронный регулятор давления, отличающийся тем, что в качестве рабочей среды используют сжатый воздух из заводской системы, подвод которого осуществляют через ресивер, оснащенный манометром и клапаном удаления конденсата, при этом стенд дополнительно содержит редуктор, оснащенный электронным регулятором давления, подвод сжатого воздуха к которому осуществляют через фильтр-влагоотделитель, и сопло Вентури, обеспечивающее измерение расхода воздуха после редуктора.A stand for motorless testing of gas engine components, containing pipelines for supplying and transmitting a working medium, receivers with a function to reduce pressure pulsations, filters for cleaning a working medium, a moisture separator, pressure and temperature sensors, an information processing unit, a storage device and an information output device, an electronic control unit, an electronic pressure regulator, characterized in that as the working medium using compressed air from the factory system, the supply of which is carried out through a receiver equipped with pressure gauge and condensate removal valve, while the stand additionally contains a gearbox equipped with an electronic pressure regulator, the supply of compressed air to which is carried out through a filter-moisture separator, and a Venturi nozzle, which provides air flow measurement after the gearbox.

Description

Полезная модель относится к испытательной технике, в частности к стендам для испытания двигателей внутреннего сгорания.The utility model relates to test equipment, in particular to stands for testing internal combustion engines.

Известен стенд для исследования выпускного тракта двигателя внутреннего сгорания, содержащий испытуемую модель с приводом и впускным трактом, фильтры и дозатор запыленности, причем фильтры установлены во впускном тракте, после дозатора перед входом в модель, по меньшей мере один абсолютный фильтр и вакуумный насос, при этом модель выполнена в виде блока цилиндров с гильзами, головками и механизмом газораспределения, а абсолютный фильтр и вакуумный насос подключены последовательно на выходе по меньшей мере из одной гильзы (а.с. SU №1128137, МПК³ G01M 15/00, опубл. 07.12.1984).A well-known bench for researching the exhaust tract of an internal combustion engine containing a test model with a drive and an intake tract, filters and a dust metering device, the filters are installed in the intake tract, after the metering device, at least one absolute filter and a vacuum pump are located before entering the model, while the model is made in the form of a cylinder block with liners, heads and a gas distribution mechanism, and an absolute filter and a vacuum pump are connected in series at the outlet of at least one liner (a.s. SU No. 1128137, M To ³ G01M 15/00, publ. 07.12.1984).

Известен стенд для испытания воздухоохладителя двигателя, содержащий водяную систему для отвода тепла из воздуха, подаваемого в охладитель компрессором воздушной системы, и вспомогательный источник сжатого воздуха, воздушная система которого выполнена в виде замкнутого со встроенным нагревателем кольца, подключенного к вспомогательному источнику (а.с. SU №319868, МПК G01M 15/00, опубл. 02.11.1971).A known bench for testing an engine air cooler containing a water system for removing heat from the air supplied to the cooler by the compressor of the air system, and an auxiliary source of compressed air, the air system of which is made in the form of a ring closed with a built-in heater, connected to an auxiliary source (a.c. SU No. 319868, IPC G01M 15/00, publ. 02.11.1971).

Известен также способ безмоторных испытаний системы выпуска двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что подают в систему газ со скоростью, сравнимой с аналогичным показателем в реальном работающем двигателе, создают импульсы давления на входе в систему и измеряют акустические и прочностные параметры системы, при этом импульсы давления создают при помощи пиропатронов, в которых воспламеняют взрывчатое вещество, а в качестве подаваемого в систему газа применяют смесь гелия с более плотным газом (а.с. SU №1255885, МПК⁴G01M 15/00, опубл. 07.09.1986).There is also known a method of non-motorized tests of the exhaust system of an internal combustion engine, which consists in supplying gas to the system at a speed comparable to that in a real engine, creating pressure pulses at the entrance to the system and measuring the acoustic and strength parameters of the system, while pressures are created using pyrocartridges, in which the explosive is ignited, and a mixture of helium with a denser gas is used as the gas supplied to the system (a.s. SU No. 1255885, IPC ⁴ G01M 15/00, publ. 09/07/1986).

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является стенд для испытания компрессора двигателя внутреннего сгорания, содержащего технологический компрессор, служащий источником наддувочного воздуха, датчики давления и температуры, установленные на выходе технологического компрессора, коммутатор, блок обработки информации, запоминающее устройство и устройство вывода информации, при этом в стенд дополнительно введена одноцилиндровая установка ДВС, причем датчики температуры и давления наддувочного воздуха установлены на входе в одноцилиндровую установку ДВС, ресиверы с функцией снижения пульсаций давления и поддержания объема наддувочного воздуха, расширительная емкость, фильтр предварительной очистки наддувочного воздуха, фильтр тонкой очистки наддувочного воздуха, микрофильтр, осушитель рефрижераторного типа, контроллер управления технологическим компрессором, расходомер объемного типа, причем датчики давления и температуры наддувочного воздуха установлены на входе и выходе расходомера, блоки регулирования температуры и давления наддувочного воздуха, причем блок регулирования температуры содержит регулирующий электромагнитный клапан, перепускной клапан, фильтр, насос с приводом от электродвигателя и связанный с блоком регулирования температуры бак с трубчатыми электрическими нагревателями и контроллер с функцией управления регулирующим клапаном, а блок регулирования давления содержит контроллер с функцией управления клапанами с мембранным приводом через пропорциональный клапан, при этом ресиверы установлены как на входе блока регулирования давления, так и на выходе из него, контроллер управления блоками регулирования температуры и давления стенда (патент RU №151683 U1, G01M 15/02 (2006.01), опубл. 10.04.2015).The closest set of essential features is a test bench for the compressor of an internal combustion engine containing a process compressor that serves as a source of charge air, pressure and temperature sensors installed at the output of the process compressor, a switch, an information processing unit, a storage device and an information output device, In addition, a single-cylinder ICE installation was additionally introduced into the stand, with temperature and pressure sensors for charge air installed at the entrance to a single-cylinder ICE installation, receivers with the function of reducing pressure pulsations and maintaining the charge air volume, expansion tank, charge air pre-filter, charge air fine filter, microfilter, refrigerator-type dryer, process compressor control controller, volumetric flow meter, moreover charge air pressure and temperature sensors are installed at the inlet and outlet of the flow meter, charge and temperature control units are charged air, and the temperature control unit contains a control solenoid valve, a bypass valve, a filter, a pump driven by an electric motor and a tank with tubular electric heaters and a controller with a control valve control function connected to the temperature control unit, and the pressure control unit contains a controller with a control function valves with a diaphragm actuator through a proportional valve, while the receivers are installed both at the inlet of the pressure control unit and at the outlet from it, the controller control units for controlling temperature and pressure of the stand (patent RU No. 151683 U1, G01M 15/02 (2006.01), publ. 04/10/2015).

Недостатком указанных стендов является то, что проведение испытаний сопряжено с имитацией и моделированием условий, отличных от реальных, причем при испытаниях привлекаются значительные энергоресурсы.The disadvantage of these stands is that testing involves simulating and modeling conditions that are different from the real ones, and significant energy resources are involved in the tests.

Была поставлена задача повысить эффективность испытаний путем создания стенда, обеспечивающего испытание компонентов газового двигателя, альтернативного моторным и эксплуатационным испытаниям, снижения затрат на проведение испытаний в целом и конкретного вида испытаний, в частности.The task was to increase the efficiency of tests by creating a stand that provides testing of components of a gas engine, alternative to motor and operational tests, reducing the cost of testing in general and a specific type of test, in particular.

Технический результат достигается тем, что в стенде безмоторных испытаний компонентов газовых двигателей, содержащем трубопроводы подвода и передачи рабочей среды, ресиверы с функцией снижения пульсаций давления, фильтры очистки рабочей среды, влагоотделитель, датчики давления и температуры, блок обработки информации, запоминающее устройство и устройство вывода информации, электронный блок управления, электронный регулятор давления, в качестве рабочей среды используют сжатый воздух из заводской системы, подвод которого осуществляют через ресивер, оснащенный манометром и клапаном удаления конденсата, при этом стенд дополнительно содержит редуктор, оснащенный электронным регулятором давления, подвод сжатого воздуха к которому осуществляют через фильтр-влагоотделитель, и сопло Вентури, обеспечивающее измерение расхода воздуха после редуктора.The technical result is achieved by the fact that in the stand of non-motorized tests of gas engine components containing pipelines for supplying and transmitting a working medium, receivers with a function to reduce pressure pulsations, filters for cleaning a working medium, a moisture separator, pressure and temperature sensors, an information processing unit, a storage device and an output device information, electronic control unit, electronic pressure regulator, use compressed air from the factory system, the supply of which is carried out, as the working medium via the receiver equipped with a pressure gauge and condensate removal valve, wherein the stand further comprises a gearbox equipped with an electronic pressure regulator, a compressed air supply which is performed through a filter-drier, and a venturi nozzle, providing air flow measurement after the reducer.

Совокупность существенных признаков, заключающаяся в том, что в качестве рабочей среды, имитирующей топливо - газ, используют сжатый воздух из заводской системы, подвод которого осуществляют через ресивер, оснащенный манометром и клапаном удаления конденсата, при этом стенд дополнительно содержит редуктор, оснащенный электронным регулятором давления, подвод сжатого воздуха к которому осуществляют через фильтр-влагоотделитель, и сопло Вентури, обеспечивающее измерение расхода воздуха после редуктора, позволяет приблизить условия испытаний к реальным условиям, повысить тем самым эффективность испытаний. Кроме того, был максимально автоматизирован процесс испытаний, причем существует возможность дистанционного мониторинга проведения испытаний, в том числе для своевременной оценки и обработки их результатов, снижена трудоемкость и затраты, связанные с испытанием газовых двигателей.The set of essential features, consisting in the fact that compressed air from the factory system is used as a working medium simulating fuel - gas, which is supplied through a receiver equipped with a pressure gauge and a condensate removal valve, while the stand additionally contains a gearbox equipped with an electronic pressure regulator , the supply of compressed air to which is carried out through a filter-moisture separator, and the Venturi nozzle, which provides the measurement of air flow after the reducer, allows approximating the test conditions knowledge to real conditions, thereby increasing the effectiveness of the tests. In addition, the test process was automated as much as possible, and there was the possibility of remote monitoring of the testing, including for the timely evaluation and processing of their results, the complexity and costs associated with testing gas engines were reduced.

Анализ известных технических решений по научно-технической и патентной документации показал, что совокупность существенных признаков заявляемого решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».Analysis of the known technical solutions for scientific, technical and patent documentation showed that the set of essential features of the proposed solution was not previously known, therefore, it meets the patentability condition of “novelty”.

Заявляемое техническое решение поясняется принципиальной схемой стенда для безмоторных испытаний компонентов газовых двигателей.The claimed technical solution is illustrated by the circuit diagram of the stand for non-motorized testing of gas engine components.

Стенд безмоторных испытаний компонентов газовых двигателей предполагает мобильное исполнение в едином корпусе 1, с внешним подводом сжатого воздуха из заводской системы подачи сжатого воздуха с рабочим давлением до 10 бар.The stand of non-motorized testing of gas engine components involves mobile execution in a single housing 1, with an external supply of compressed air from the factory compressed air supply system with a working pressure of up to 10 bar.

Подвод осуществляют через подводящий трубопровод 2 с краном 3 к ресиверу 4, предназначенному для сглаживания пульсаций давления заводской пневмосистемы. Ресивер оснащен манометром 5 и клапаном удаления конденсата 6. От ресивера сжатый воздух подводится к редуктору 7, оснащенному электронным регулятором давления 8. Подвод воздуха к электронному регулятору давления осуществляется через фильтр-влагоотделитель 9. Расход воздуха после редуктора измеряется при помощи сопла Вентури 10, далее воздух поступает к ресиверу 11, предназначенному для сглаживания пульсаций давления в системе топливоподачи газового двигателя 12. К двигателю воздух передается по трубопроводу 13 через газовый фильтр 14 с установленным на нем датчиком давления и температуры 15. Обеспечение питания электронной системы управления двигателя (ЭСУД) осуществляется с помощью источника питания 16. Считывание информации из блока управления двигателем и установка параметров ЭСУД осуществляется при помощи компьютера 18 со специальным программным обеспечением. Измерение давлений и температур обеспечивается блоком измерения давлений и температур 19. Общее управление параметрами ЭСУД, измерение и поддержание заданных значений давлений, расходов и заданных режимов осуществляется компьютером 20. Для снижения уровня шума от выходящего сжатого воздуха при работе дозаторов системы питания газового двигателя предусматривается применение глушителя шума 21.The supply is carried out through the supply pipe 2 with a valve 3 to the receiver 4, designed to smooth out the pressure pulsations of the factory pneumatic system. The receiver is equipped with a manometer 5 and a condensate drain valve 6. From the receiver, compressed air is supplied to a pressure reducer 7 equipped with an electronic pressure regulator 8. Air is supplied to the electronic pressure regulator through a filter-moisture separator 9. The air flow after the pressure reducer is measured using a Venturi nozzle 10, then air enters the receiver 11, designed to smooth out pressure pulsations in the fuel supply system of the gas engine 12. Air is transmitted to the engine through a pipe 13 through a gas filter 14 a pressure and temperature sensor updated to it 15. The electronic engine control system (ECM) is supplied with power using a power source 16. Information is read from the engine control unit and the ECM parameters are set using computer 18 with special software. The pressure and temperature measurement is provided by the pressure and temperature measuring unit 19. The overall control of the ECM parameters, the measurement and maintenance of the preset values of the pressures, flow rates and preset modes is carried out by the computer 20. To reduce the noise level from the outgoing compressed air during operation of the gas engine power system dispensers, a silencer is provided noise 21.

Стенд работает на магистральном сжатом воздухе, что позволяет проводить испытания дозаторов газа без непосредственного использования газа. Испытания могут быть направлены на определение статических и динамических расходных характеристик газовых дозаторов, проведение ресурсных испытаний компонентов ЭСУД газового двигателя, проверки работоспособности дозаторов газа, а также предварительной настройки и согласования характеристик газовых дозаторов для электронной системы управления в широком диапазоне давлений газа. Данный стенд позволяет исключить расход газа и значительно снизить время, затрачиваемое на проведение испытаний и калибровочных работ, расширить возможности с повышением безопасности проведения испытаний.The stand operates on main compressed air, which allows testing gas dispensers without the direct use of gas. The tests can be aimed at determining the static and dynamic flow characteristics of gas dispensers, conducting life tests of the ECM components of a gas engine, checking the performance of gas dispensers, as well as pre-setting and matching the characteristics of gas dispensers for an electronic control system in a wide range of gas pressures. This stand allows you to eliminate gas consumption and significantly reduce the time spent on testing and calibration work, to expand opportunities with increasing the safety of testing.

Предлагаемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации с использованием компонентов, применяемых в стандартном технологическом оборудовании.The proposed technical solution meets the requirements of industrial applicability and is possible for implementation using components used in standard processing equipment.

Claims

A stand for motorless testing of gas engine components, containing pipelines for supplying and transmitting a working medium, receivers with a function to reduce pressure pulsations, filters for cleaning a working medium, a moisture separator, pressure and temperature sensors, an information processing unit, a storage device and an information output device, an electronic control unit, an electronic pressure regulator, characterized in that as the working medium using compressed air from the factory system, the supply of which is carried out through a receiver equipped with pressure gauge and condensate removal valve, while the stand additionally contains a gearbox equipped with an electronic pressure regulator, the supply of compressed air to which is carried out through a filter-moisture separator, and a Venturi nozzle, which provides air flow measurement after the gearbox.